CoaguSens™ Connect
Messung der Milchgerinnung in der Produktionslinie
TEST SMARTER
Wir haben CoaguSens™ Connect für die industrielle Käseproduktion entwickelt, um die Milchgerinnung und die Festigkeit beim Schneiden des Käsebruchs optimal zu steuern.
Erfahren Sie, wie CoaguSens™ Connect Käsehersteller bei ihrem Bestreben unterstützt, hervorragende Produkte effizient herzustellen
Die Vorteile von CoaguSens™ Connect
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„Wir setzen CoaguSens täglich in der Produktion ein, um den entscheidenden Schritt des Bruchschnitts zu steuern. Dank dieses Präzisionsgeräts konnten wir unsere Rezepturen optimieren und den Feststofferhalt verbessern. Unsere Investition in CoaguSens hat sich aufgrund der positiven Auswirkungen auf unsere Produktion bereits weitgehend amortisiert.“
Pierre Tremblay, Technischer Leiter
Maison Riviera, QC, Kanada
CoaguSens™ Connect
Wir haben CoaguSens™ Connect für die industrielle Käseproduktion entwickelt, um die Milchgerinnung und die Festigkeit des Käsebruchs zu kontrollieren. CoaguSens™ Connect ist das erste und einzige Gerät, das in Echtzeit und in unmittelbarer Nähe der Gerinnungsbehälter die Entwicklung der Käsebruchfestigkeit während der enzymatischen Gerinnung von Milch misst und anzeigt. CoaguSens™ Connect ist die industrielle Version von CoaguSens™ Flex.
CoaguSens™ Connect trägt durch die optimale Steuerung der Gerinnung zur Steigerung der Ausbeute und der Käsefeuchte bei. Bei der Käseherstellung beeinflussen zahlreiche Faktoren die Gerinnung der Milch: Milchzusammensetzung und -herkunft, pH-Wert, Temperatur, Wärmebehandlung, die Aktivität von Lab und Kulturen, Proteinzugabe, saisonale Schwankungen usw. Da diese Faktoren naturgemäß Schwankungen unterliegen, führen sie zu erheblichen Abweichungen hinsichtlich der Flockungszeit, der Erstarrungsgeschwindigkeit und der Festigkeit des sich bildenden Käsebruchs. Die Einhaltung eines festen Schneidezeitpunkts für den Beginn des Abtropfens der Molke aus dem Käsebruch berücksichtigt die natürlichen Schwankungen der Gerinnung nicht. In der Praxis führt die Einhaltung eines festen Schneidezeitpunkts dazu, dass der Käsebruch bei wechselnder und unkontrollierter Festigkeit zerschnitten wird; dies wiederum führt zu einer zunehmenden Schwankungsbreite sowohl bei der Ausbeute als auch beim Feuchtigkeitsgehalt des Käses.
Bestehenden Online-Technologien, wie beispielsweise licht- und wärmegestützte Sensoren, mangelt es an Präzision, da sie nicht die tatsächliche Festigkeit des Käsebruchs messen. Zudem reagieren sie äußerst empfindlich auf lokale Schwankungen bei den Zutaten in den Gerinnungsbehältern.
At-Line- und Echtzeitüberwachung der Gerinnung bei der Käseherstellung
CoaguSens™ Connect zeigt Ihnen den genauen Festigkeitsgrad des Käsebruchs an, während dieser sich bildet. Durch die optimale Steuerung der Milchgerinnung können Lebensmitteltechnologen und Käsehersteller:
― Den Kunden stets hochwertige Produkte liefern
― Die Produktionseffizienz steigern
― Probleme bei der Koagulation vorhersehen und beheben
― Die Einarbeitung neuer Bediener beschleunigen
― Schwankungen im täglichen Betrieb reduzieren
CoaguSens™ Connect wird in unmittelbarer Nähe der Gerinnungskessel betrieben. Es kann manuell oder automatisch über eine fortschrittliche Anbindung an Produktionsautomatisierungssysteme (SPS) gesteuert werden. CoaguSens™ Connect kann mit Produktionsdaten aus der SPS kommunizieren, wie beispielsweise der Temperatur im Kessel, der Labzeit, der Chargennummer, der Kesselnummer, dem Rezeptcode usw. Es kann zudem so eingestellt werden, dass es im Routinebetrieb automatisch den Schritt des Brühschneidens auslöst.
CoaguTouch-Software „
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CoaguTouch™ ist die Software, mit der CoaguSens™ Connect betrieben wird. Diese benutzerfreundliche Software bietet Produktionsleitern und Bedienern alle Funktionen, die sie zur Konfiguration ihrer Produktion und zur Überwachung der Gerinnung benötigen:
― Einfache Vorgehensweise zum Einrichten und Durchführen von Tests
― Echtzeitanzeige der Käsebruchfestigkeit und der Gerinnungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit
― Einfache Erstellung von Berichten und effektive Tools zur Datenvisualisierung
― Erweiterte Anpassungsmöglichkeiten für: Käse-Rezepte, Schnittfestigkeiten, Chargen, Kessel, Benutzer usw.
― Individuell anpassbare Kommunikation mit der SPS (optional)
― Passwortgeschütztes Administratorkonto für den Produktionsleiter
― Automatischer Aufbau einer Datenbank zur Speicherung der Produktionsdaten
Wie lässt sich CoaguSens™ Connect einsetzen?
CoaguSens™ Connect kann auf verschiedene Weise eingesetzt werden, je nach den tatsächlichen Anforderungen und Prioritäten der Anlage. So kann beispielsweise eine Großanlage CoaguSens™ Connect routinemäßig einsetzen, um zu überprüfen, ob die Gerinnungskinetik von einem Behälter zum nächsten innerhalb eines genau festgelegten Schwankungsbereichs liegt, damit der Schnitt zu einem genau festgelegten Zeitpunkt veranlasst werden kann.
Für mittelgroße Produktionsanlagen kann eine andere Implementierungsstrategie wie folgt aussehen:
Phase 1 – Lernen
Das Ziel dieser ersten Einführungsphase besteht darin, zu ermitteln, wie stark die Gerinnung und die Schneidefestigkeit variieren. Lebensmitteltechnologen oder Käsehersteller führen ihre Produktion wie gewohnt durch und nehmen das Schneiden der Käsemasse gemäß den Standardverfahren des Betriebs vor. Parallel dazu wird CoaguSens™ Connect eingesetzt, um die Gerinnungskinetik und die Schneidefestigkeiten zu erfassen. Nach der Datenerfassung über ca. 50 Chargen (Käsekessel) wird eine Analyse durchgeführt, um die Variabilität der Schneidefestigkeit zu bewerten und zu ermitteln, inwieweit diese mit den Retentionsraten korreliert.
Phase 2 – Stabilisierung
Das Ziel dieser zweiten Einführungsphase besteht darin, die Schneidefestigkeit zu stabilisieren. Die durchschnittliche Schneidefestigkeit wird aus den in Phase 1 überwachten +/- 50 Chargen berechnet und als Zielwert für die Schneidefestigkeit für weitere 50 Chargen festgelegt. Dies wird den Schritt des Schneidens der Käsebruchmasse deutlich stabilisieren und sich auf die Schwankungen der Retentionsraten sowie auf den Feuchtigkeitsgehalt des Käses auswirken. Da die Schwankungen der Schnittfestigkeit nun erheblich reduziert sind, ist es an der Zeit, mit der Optimierung des Prozesses zu beginnen.
Phase 3 – Optimierung
In dieser dritten und letzten Phase wird die Schnittfestigkeit im Vergleich zur in Phase 1 ermittelten durchschnittlichen Festigkeit erhöht und verringert, während die Veränderungen der Retentionsraten und der Käsefeuchte erfasst und analysiert werden. Auf diese Weise ermitteln Sie für ein bestimmtes Käse-Rezept die geeignete Schnittfestigkeit, die die besten Retentionsraten und die optimale Käsefeuchte gewährleistet. Mit der Zeit und zunehmender Erfahrung wird CoaguSens™ Connect zu Ihrem Leitfaden für die Anpassung der Gerinnung und der Schneidefestigkeit, wenn sich Rezepturen und Zutaten ändern.
Fallstudie von „
: Die Branche“
In einer nordamerikanischen Cheddar-Produktionsstätte wurde CoaguSens™ Connect eingesetzt, um die Ausbeute durch eine bessere Kontrolle der Schnittfestigkeit zu optimieren und diese optimierte Ausbeute durch eine regelmäßige tägliche Überwachung der Produktion aufrechtzuerhalten. CoaguSens™ Connect wurde zur Messung und Aufzeichnung der Gerinnung von 37 verschiedenen Milchchargen eingesetzt. Als Leistungsindikator zur Beschreibung der Effizienz des Produktionsprozesses diente die Feststoffrückhaltequote (SRR). Im Gegensatz zur Ausbeute wird die SRR nicht durch den Feuchtigkeitsgehalt des Käses und alle der Gerinnung folgenden Prozessschritte beeinflusst. Die Feststoffrückhaltungsrate (SRR) wurde aus dem Milchfeststoffgehalt und dem Molkenfeststoffgehalt berechnet, die beide mit einem Nahinfrarot-Milchanalysator (NIR) gemessen wurden, und zwar wie folgt: Feststoffrückhaltungsrate (in %) = (Gewicht der Feststoffe in der Milch – Gewicht der Feststoffe in der Molke)/Gewicht der Feststoffe in der Milch Ein hoher SRR-Wert bedeutet, dass der Käsebruch einen hohen Anteil an Feststoffen (Fett, Eiweiß usw.) enthält, während ein niedriger SRR-Wert bedeutet, dass der Käsebruch nach dem Schneiden einen größeren Anteil an Feststoffen verloren hat (die in der Molke enthalten sind). Die Käsehersteller nutzten CoaguSens™ Connect, um die Schneidefestigkeit anzupassen. Vor der Optimierung schnitten sie den Käsebruch bei einer Festigkeit von 235 Pa und erzielten dabei eine durchschnittliche Feststoffrückhaltequote (SRR) von 60 %. Nach der Erfassung und Analyse der Daten mittels eines Korrelationsansatzes änderten sie die Schnittfestigkeit auf 170 Pa. Infolgedessen stieg die Feststoffrückhaltungsrate (SRR) auf 63,3 % und die daraus resultierende Gesamtausbeute verbesserte sich von 14,6 % auf 15,4 %. Jeder Kessel mit 15.875 kg (35.000 Pfund) Milch lieferte durchschnittlich 2.324 kg (5.124 Pfund) Käse bei einer Feststoffrückhaltungsrate von 60 % und 2.452 kg (5.407 Pfund) Käse bei einem Feststoffertrag von 63,3 %. Durch die Optimierung der Schnittfestigkeit gelang es diesem Werk, bei jeder einzelnen Produktionscharge 128 kg (282 Pfund) mehr Käse aus dem Kessel zu gewinnen. Anstatt auf kostspielige Verfahren zur Rückgewinnung von Inhaltsstoffen mit geringem Wert aus Molke zurückzugreifen, wurde die Rentabilität gesteigert, indem CoaguSens™ Connect eingesetzt wurde, um zusätzliche Milchfeststoffe direkt in Käse umzuwandeln.
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